[发明专利]用于配电网馈线柔性互联的支撑装备及其交直流端口控制方法和系统

说明书

用于配电网馈线柔性互联的支撑装备及其交直流端口控制方法和系统，涉及电力技术领域，其中，前述用于配电网馈线柔性互联的支撑装备，包括采用VSG控制的交流端口、采用DAB控制的储能蓄电池端口、采用MPPT控制的光伏端口以及在电流环控制中加入了网侧电压、负荷电流、功率指令的定直流电压控制器。本发明中的支撑装备能够有效代替传统联络开关进行配电网馈线柔性互联，实现负荷转移，避免主变重载，同时实现分布式能源消纳，从而提升配电网的安全稳定运行水平。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种用于配电网馈线柔性互联的支撑装备及其交直流端口控制方法和系统。

背景技术

随着分布式能源的迅猛发展,交直流负荷类型日趋多样化,负荷用电急剧攀升,加之传统配电网闭环设计,开环运行的落后设计,导致配电网馈线负荷不均衡,配电变压器重过载等问题日渐突出,严重影响配电网的安全稳定运行。然而目前配电网大多仍是采用传统机械联络开关互联，在配电网进行馈线互联过程中，由于采用传统机械联络开关互联，加之“闭环设计，开环运行”的运行方式，难以通过馈线互联进行负荷转移，因此极易出现主变重载甚至过载问题，会对配电网的安全运行带来较大隐患。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用于配电网馈线柔性互联的支撑装备，能够用于代替传统联络开关进行配电网馈线柔性互联，实现负荷转移，避免主变重载，提升配电网的安全稳定运行水平。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：用于配电网馈线柔性互联的支撑装备，包括采用VSG控制的交流端口、采用DAB控制的储能蓄电池端口、采用MPPT控制的光伏端口以及在电流环控制中加入了网侧电压、负荷电流、功率指令的定直流电压控制器。

本发明的目的之二是提供一种用于配电网馈线柔性互联的支撑装备的交直流端口控制方法，保证支撑装备的正常稳定运行。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：用于配电网馈线柔性互联的支撑装备的交直流端口控制方法，包括以下步骤：

一、对支撑装备的交流端口进行控制，在支撑装备的两交流端口分别采用VSG控制；

二、对支撑装备的直流端口进行控制，在支撑装备的一直流端口通过DAB变换器与蓄电池单元连接，在支撑装备的一直流端口通过Boost变换器与光伏单元连接；

三、对支撑装备的自适应接入进行控制，在定直流电压控制器的电流环控制中加入网侧电压、负荷电流、功率指令，以消除网侧电压、负荷电流、功指令变化对直流母线电压稳定的影响，从而实现支撑装备接入时的直流母线电压在多种扰动因素下的自适应控制。

进一步地，步骤一中，在支撑装备的两交流端口分别采用VSG控制后进行以下操作：

首先确定VSG变换器有功功率和无功功率参考值，通过采集VSG变换器输出端的电压u₀和电流i₀进行功率计算得到变换器的输出有功功率P_e和无功功率Q_e，再确定变换器的虚拟电角度和输出电压参考值，最后再根据变换器的连接拓扑和电气特性获得变换器的输出电流参考值i_ref，采用准谐振控制器实现对并网电流i_ref的准确跟踪，进而获得控制信号控制双向DC/AC变换器。

进一步地，步骤二中，在支撑装备的一直流端口通过DAB变换器与蓄电池单元连接后进行以下操作：

S1、在蓄电池工作于充电状态时，通过吸纳部分功率来保持自身性能，并为正常放电做准备；

S2、在蓄电池工作于放电状态时，通过释放部分电能来维持系统的功率平衡；